(57)【要約】【課題】  車輪ロック装置の内部の制御機構等が故障した場合に、容易に車輪の拘束を解除すること。  【解決手段】  車輪ロック装置３は、対向する２つの垂直部４６ｂ，４７ｂを有する枠部材と、垂直部４６ｂ，４７ｂの間に配置される車輪をロックするロックアーム５３，５４と、垂直部４６ｂ，４７ｂに、ロックアーム５３，５４を揺動可能に支持し、押し込みおよび引き抜きによって、枠部材に対して着脱可能な支軸５１と他の支軸と、ロックアーム５３，５４を、支軸５１と他の支軸を中心として揺動させるモータと、を有する。【選択図】  図７
2006137311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの壁面部を有する枠部材と、
上記２つの壁面部の間に配置される車輪をロックするロックアームと、
上記２つの壁面部に、上記ロックアームを揺動可能に支持し、押し込みおよび引き抜きによって、上記枠部材に対して着脱可能な支軸と、
上記ロックアームを、上記支軸を中心として揺動させる駆動源と、
を有することを特徴とする車輪ロック装置。
【請求項２】
対向する２つの壁面部を有する枠部材と、
上記２つの壁面部の間に配置される車輪をロックするロックアームと、
上記２つの壁面部に、上記ロックアームを揺動可能に支持し、装置完成後、手動で取り去ることができるようにされた支軸と、
上記ロックアームを、上記支軸を中心として揺動させる駆動源と、
を有することを特徴とする車輪ロック装置。
【請求項３】
前記ロックアームと前記支軸は、それぞれ一対となるように２つずつ設けられ、前記支軸により左右一対の揺動であって互いに逆方向の回動を行うように支持されていることを特徴とする請求項１または２記載の車輪ロック装置。
【請求項４】
前記ロックアームには孔が設けられており、当該孔が重なるように前記ロックアームをＸ字状に交叉させて配置させ、その２つの前記孔内に前記駆動源により駆動されるカムが挿入されていることを特徴とする請求項３記載の車輪ロック装置。
【請求項５】
前記対向する壁面部のうちの前記支軸の挿入方向奥側の壁面部の面には、前記支軸を係止するためのバネ部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１または３記載の車輪ロック装置。
【請求項６】
前記バネ部材は、当該バネ部材が取り付けられた前記壁面部に設けられた貫通孔に前記支軸の先端側を挿入すると、その付勢力に抗して撓み、前記支軸がさらに挿入可能となっていることを特徴とする請求項５記載の車輪ロック装置。
【請求項７】
前記支軸の先端側には、前記バネ部材が係合するための係合溝が、前記支軸の全周に亘って設けられていることを特徴とする請求項６項記載の車輪ロック装置。
【請求項８】
前記バネ部材が、その付勢力によって前記係合溝に嵌まり込むことによって前記支軸の押し込みが完了することを特徴とする請求項７記載の車輪ロック装置。
【請求項９】
前記バネ部材は、その付勢力によって前記支軸を狭持する２つの脚部を有する略Ｕ字型の形状をしていることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項記載の車輪ロック装置。
【請求項１０】
前記バネ部材は、その略Ｕ字型の曲線部分が前記枠部材の側面および底面が交叉する角部に当接し、かつ上記側面および上記底面のいずれに対しても斜めとなる形で固定されていることを特徴とする請求項９記載の車輪ロック装置。
【請求項１１】
前記バネ部材は、前記バネ部材の前記支軸の挿入方向への移動を拘束する拘束部材を介して固定部材によって前記壁面部に設置され、上記固定部材は、前記バネ部材の略Ｕ字型を形成する前記２つの脚部の間に挟まれていることを特徴とする請求項９または１０記載の車輪ロック装置。
【請求項１２】
前記支軸の他端には、雄ネジが係合可能な雌ネジ部または雌ネジが係合可能な雄ネジ部が形成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の車輪ロック装置。
【請求項１３】
前記雌ネジ部または雄ネジ部は、反時計回りの回転によって螺入可能な雄ネジまたは雌ネジと係合することを特徴とする請求項１２記載の車輪ロック装置。
【請求項１４】
前記雌ネジ部または雄ネジ部は、この装置を囲む筐体の外部から前記雄ネジまたは雌ネジを有する工具が差し込まれ係合可能となるように上記筐体に設けられた差し込み穴と対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１２または１３記載の車輪ロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車、車椅子、原動機付き自転車、二輪自動車などの車両の車輪をロックする車輪ロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、二輪車用有料駐車装置としての車輪ロック装置が開示されている。この車輪ロック装置は、一対の施錠アームの一端側先端に設けられた車輪ロック片が突出した状態で、施錠アームロック手段のラチェットアームとラチェット片とが噛合することで、車輪をロックしている。また、ソレノイドを動作させることでラチェット片とラチェットアームとの噛合関係を解き、車輪のロックを開錠する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−００１９６６号公報（発明の詳細な説明、図面）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載される従来の車輪ロック装置では、施錠アームが閉錠し、車輪がロックされた状態では、ラチェットアームがラチェット片と噛合し、施錠アームの動作は拘束される。そのため、施錠アームの拘束を解除させるためには、ソレノイドを動作させることでラチェット片とラチェットアームとの噛合関係を解除しなければならない。
【０００５】
したがって、駐輪していた自転車等を車輪ロック装置から脱出させる際に、車輪ロック装置の制御機構等が故障した場合には、施錠アームおよび車輪ロック装置の駆動機構を覆っている筐体を取り除き、その後、治具等を駆動機構の内部に差し入れ、ラチェット片とラチェットアームとの噛合関係を解除しなければ、自転車等を車輪ロック装置から脱出させることができない。このように、特許文献１記載の車輪ロック装置では、車輪ロック装置が故障した場合には、自転車等の車輪を拘束している状態を、容易に解除することができないため、自転車等を装置から脱出させるのに大変な手間がかかるという問題を有している。
【０００６】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、車輪ロック装置における種々の制御手段または動作手段が故障した場合に、容易に車輪の拘束を解除することができる車輪ロック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の車輪ロック装置は、対向する２つの壁面部を有する枠部材と、２つの壁面部の間に配置される車輪をロックするロックアームと、２つの壁面部に、ロックアームを揺動可能に軸支し、押し込みおよび引き抜きによって、枠部材に対して着脱可能な支軸と、ロックアームを、支軸を中心として揺動させる駆動源とを有するものである。
【０００８】
この構成によれば、ロックアームを支持する支軸を、押し込みおよび引き抜きによって、枠部材に対して着脱できるので、自転車等の車輪が拘束された状態で、車輪ロック装置の内部の制御機構等が故障し、自転車等の脱出が不可能となった場合でも、支軸を引き抜くという単純な操作で車輪の拘束を解除でき、自転車等を装置から容易に脱出させることが可能となる。したがって、使用者にとっては、不当な拘束が長引かず便利となる。また、管理者にとっても安心できると共に管理に対する負担が軽減されることとなる。さらに、機構の単純化が可能になるためコストの軽減が可能になると共に、装置の小型化が図れることとなる。
【０００９】
また、他の発明の車輪ロック装置は、対向する２つの壁面部を有する枠部材と、２つの壁面部の間に配置される車輪をロックするロックアームと、２つの壁面部に、ロックアームを揺動可能に支持し、装置完成後、手動で取り去ることができるようにされた支軸と、ロックアームを、支軸を中心として揺動させる駆動源とを有するものである。
【００１０】
この構成によれば、ロックアームを支持する支軸を、装置完成後、手動で取り去ることができるので、自転車等の車輪が拘束された状態で、車輪ロック装置の内部の制御機構等が故障し、自転車等の脱出が不可能となった場合でも、支軸を手動で取り去るという単純な操作で車輪の拘束を解除でき、自転車等を装置から容易に脱出させることが可能となる。したがって、使用者にとっては、不当な拘束が長引かず便利となる。また、管理者にとっても安心できると共に管理に対する負担が軽減されることとなる。さらに、機構の単純化が可能になるためコストの軽減が可能になると共に、装置の小型化が図れることとなる。
【００１１】
また、他の発明の車輪ロック装置は、上述の発明に加えて、ロックアームと支軸は、それぞれ一対となるように２つずつ設けられ、支軸により左右一対の揺動であって互いに逆方向の回動を行うように支持されているものである。このように構成した場合には、単純な構成であると共に、ロックアームが左右一対に設けられた支軸を中心に揺動を行うため、一方の支軸に過度の負荷がかかることを回避できることとなる。
【００１２】
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述した発明の構成に加えて、ロックアームには孔が設けられており、当該孔が重なるようにロックアームをＸ字状に交叉させて配置させ、その２つの孔内に駆動源により駆動されるカムが挿入されているものである。このように構成した場合には、単純なモータを駆動源として使用し、１つのカムを回転させることで２つのロックアームを駆動させることができることとなり、機構が単純化される。
【００１３】
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述した発明の構成に加えて、対向する壁面部のうちの支軸の挿入方向奥側の壁面部の面には、支軸を係止するためのバネ部材が取り付けられているものである。このように構成した場合には、バネ部材が支軸を係止することにより支軸が奥側の壁面部に対して固定されることとなり、固定部分には簡単には触われないものとなり安全面で好ましいものとなる。
【００１４】
さらに、他の発明に係る車輪ロック装置は、上述した発明の構成に加えて、バネ部材は、当該バネ部材が取り付けられた壁面部に設けられた貫通孔に支軸の先端側を挿入すると、その付勢力に抗して撓み、支軸がさらに挿入可能となっているものである。このように構成した場合には、貫通孔に支軸を挿入するというきわめて簡単な操作で、当該支軸はバネ部材の付勢力によって係止されることとなる。
【００１５】
また、他の発明の車輪ロック装置は、上述の発明に加え、支軸の先端側には、バネ部材が係合するための係合溝が、支軸の全周に亘って設けられているものである。このように構成した場合には、支軸を貫通孔に挿入していくと、バネ部材の付勢力によってバネ部材の一部が係合溝に嵌まり込むこととなり、さらに強固に支軸を係止することが可能となる。
【００１６】
また、他の発明に係る車輪ロック装置は、上述の発明に加え、バネ部材が、その付勢力によって係合溝に嵌まり込むことによって支軸の押し込みが完了するものである。このように構成した場合には、押し込み完了位置がバネ部材の溝嵌入時となるので、バネ部材が係合溝から飛び出る危険がなくなる。また、支軸を貫通孔に挿入し押し込みが完了すると、支軸の位置決めがなされることとなる。
【００１７】
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述の発明に加え、バネ部材は、その付勢力によって支軸を狭持する２つの脚部を有する略Ｕ字型の形状をしているものである。このように構成した場合には、支軸は、２つの脚部に狭持される形で両側から付勢されるため、挿入がスムーズでかつより強固に壁面部に対して係止されることとなる。
【００１８】
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述の発明に加え、バネ部材は、その略Ｕ字型の曲線部分が枠部材の側面および底面が交叉する角部に当接し、かつ側面および底面のいずれに対しても斜めとなる形で固定されているものである。このように構成した場合には、バネ部材は、その略Ｕ字型の曲線部分が枠部材の側面および底面が交叉する角部に当接する形で固定されているため、支軸を押し込むことでバネ部材が撓み、バネ部材に負荷がかかった場合でも、その負荷を角部が受け止めることによって、バネ部材がその負荷によって位置ずれすることを防止できることとなる。
【００１９】
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述の発明に加え、バネ部材は、バネ部材の支軸の挿入方向への移動を拘束する拘束部材を介して固定部材によって壁面部に設置され、固定部材は、バネ部材の略Ｕ字型を形成する２つの脚部の間に挟まれているものである。このように構成した場合には、固定部材が、バネ部材の２つの脚部を受け止めることにより、略Ｕ字の形状を維持することが可能となる。また、拘束部材の存在により、支軸の挿入による、バネ部材の支軸の挿入方向への位置ずれを防止することができる。
【００２０】
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述の発明に加え、支軸の他端には、雄ネジが係合可能な雌ネジ部または雌ネジが係合可能な雄ネジ部が形成されているものである。この構成とすると、ネジ係合によって工具を支軸に係合させることができる。また、このように構成した場合には、雄ネジまたは雌ネジを備える工具を所持し、工具の支軸に対する操作および使用方法を知っている装置の管理者のみが、当該工具を支軸に形成された雌ネジ部または雄ネジ部に差し込むことによって、支軸を装置から引き抜くことが可能となる。そのため、このような特殊な工具を所有していない一般の人には車輪の拘束を解除できないため、不正な脱出（ただ逃げ）や自転車等の盗難を防止することができる。
【００２１】
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述の発明に加え、雌ネジ部または雄ネジ部は、反時計回りの回転によって螺入可能な雄ネジまたは雌ネジと係合するものである。このように構成した場合には、反時計回りの回転で螺入可能な雄ネジまたは雌ネジを備えるという非常に特殊な工具を所持している装置の管理者のみが、当該工具を支軸に形成された雌ネジ部または雄ネジ部に差し込むことによって、支軸を装置から引き抜くことが可能となる。そのため、このような非常に特殊な工具を所有していない一般の人には車輪の拘束を解除できないため、不正な脱出（ただ逃げ）や自転車等の盗難を防止することができる。
【００２２】
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述の発明に加え、雌ネジ部または雄ネジ部は、この装置を囲む筐体の外部から雄ネジまたは雌ネジを有する工具が差し込まれ係合可能となるように筐体に設けられた差し込み穴と対向する位置に配置されるものである。このように構成した場合には、車輪ロック装置を筐体により囲み、駐輪システムの一部として配設した場合でも、筐体の外部から支軸を車輪ロック装置に対して押し込みおよび引き抜きすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、車輪を拘束した状態の時に車輪ロック装置が故障しても、容易に車輪の拘束を解除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係る車輪ロック装置を、図面に基づいて説明する。なお、車輪ロック装置は、駐輪システムの一部として説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係る駐輪システムを示す斜視図である。
【００２６】
この実施の形態に係る駐輪システムは、主に、低ラックユニット１と、高ラックユニット２と、低ラックユニット１および高ラックユニット２の総数と同数の車輪ロック装置３と、集金ユニット４と、を有する。なお、この実施の形態では、低ラックユニット１と高ラックユニット２とを１つずつ有する駐輪システムを例として説明するが、低ラックユニット１および高ラックユニット２は、それぞれ２つ以上あっても良い。また、この実施の形態は、低ラックユニット１と高ラックユニット２とを１つずつ有するので、車両ロック装置３は２つ存在することになる。
【００２７】
低ラックユニット１は、低ラック用の車輪レール２１と、ガイド部材２２と、ローラ２３とを有する。
【００２８】
低ラック用の車輪レール２１は、底部２１ａと、２つの側部２１ｂ，２１ｂとを有する。底部２１ａの幅は、自転車の車輪１０１の幅よりも広く形成され、底部２１ａの長さは、自転車の長さと略同じ長さの長尺形状に形成されている。なお、底部２１ａの長さは、自転車の前輪あるいは後輪が載置される程度の長尺形状に形成されていても良い。２つの側部２１ｂ，２１ｂは、底部２１ａの長尺な端部に沿って、かつ底部２１ａに対してほぼ垂直に立てられる形状にてそれぞれ設けられている。これにより、低ラック用の車輪レール２１は、断面略コの字形状に形成されている。このような低ラック用の車輪レール２１は、長尺の鋼板をその短尺方向の両端部を同じ側に折り曲げることで形成することができる。
【００２９】
この低ラック用の車輪レール２１は、その長尺方向の一端側が後架台５に固定される。また、低ラック用の車輪レール２１の長尺方向の他端側は、車輪ロック装置３を挟んで前架台６に固定される。これにより、低ラック用の車輪レール２１は、その長尺方向の一端側よりも他端側の方が持ち上がった傾斜した姿勢に固定される。以下、この低ラック用の車輪レール２１の持ち上がっている他端側を、低ラック用の車輪レール２１の先端と記載し、この一端側を後端と記載する。
【００３０】
低ラックユニット１のガイド部材２２は、低ラック用の車輪レール２１の形状に沿うように、かつ車輪レール２１よりも上方に突出して設けられるものである。この低ラックユニット１のガイド部材２２は、低ラック用の車輪レール２１からこのガイド部材２２の上縁までの高さが、自転車の車輪の半径と同じかあるいは車輪の半径よりも若干低くなるように形成されている。
【００３１】
低ラックユニット１のローラ２３は、低ラック用の車輪レール２１の２つの側部２１ｂ，２１ｂの間に、後述するペダル７１を介してその回転軸が取り付けられ、その回転軸を回転中心として底部２１ａの長尺方向に回転可能に配設される。このローラ２３は、低ラック用の車輪レール２１の長手方向の中央部あるいは中央部よりも若干車輪レール２１の先端寄りの位置に配設される。また、ローラ２３は、底部２１ａより上方に突出した形状で取り付けられる。このローラ２３より先端側の底部２１ａは、地面に対して水平となるように形成され、車輪レール２１の最後端からローラ２３の直前まではその底部２１ａは徐々に高さが高くなる傾斜面として形成されている。
【００３２】
このような低ラックユニット１には、低くなっている低ラック用の車輪レール２１の後端側から自転車が押し込まれる。そして、自転車の前輪がローラ２３を越えると、自転車から手を離しても自転車が後端側に戻ってしまうことはなく、しかも、自転車がガイド部材２２に寄りかかって立った状態にて支えられる。これにより、自転車を、低ラックユニット１に立った状態で駐車させることができる。
【００３３】
高ラックユニット２は、高ラック用の車輪レール３１と、ガイド部材３２と、ローラ３３とを有する。
【００３４】
高ラック用の車輪レール３１は、底部３１ａと、２つの側部３１ｂ，３１ｂとを有する。また、高ラック用の車輪レール３１は、低ラック用の車輪レール２１をさらに長くし、その長手方向中央部においてさらに急角度に折り曲げた形状を有する。
【００３５】
この高ラック用の車輪レール３１は、その長尺方向の一端側が低い支柱７を挟んで後架台５に固定される。また、高ラック用の車輪レール３１の長尺方向の他端側は、車輪ロック装置３および高い支柱８を挟んで前架台６に固定される。これにより、高ラック用の車輪レール３１は、その長尺方向の一端側よりも他端側の方が持ち上がった大きく傾斜した姿勢に固定される。以下、この高ラック用の車輪レール３１の持ち上がっている他端側を、高ラック用の車輪レール３１の先端と記載し、この一端側を後端と記載する。
【００３６】
高ラックユニット２のガイド部材３２は、低ラックユニット１のガイド部材２２と同様な形状とされ、高ラック用の車輪レール３１の形状に沿うように、かつ車輪レール２１よりも上方に突出して設けられるものである。この高ラックユニット２のガイド部材３２は、高ラック用の車輪レール３１からこのガイド部材３２の上縁までの高さが、自転車の車輪の半径と同じかあるいは車輪の半径よりも若干低くなるように形成されている。
【００３７】
高ラックユニット２のローラ３３は、ローラ２３と同様な構成を有し、高ラック用の車輪レール３１の２つの側部３１ｂ，３１ｂの間に、後述するペダル７１を介して回転可能に、かつローラ２３と同様な位置関係となるように配設される。このように、ローラ２３，３３が後述するペダル７１に取り付けられているのは、不正駐車を防ぐためである。すなわち、ローラ２３，３３が側部２１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，３１ｂに直接取り付けられていると、自転車がガイド部材２２とローラ２３によって、またはガイド部材３２とローラ３３によって支持され、しかもペダル７１が下がらない状態が生じ易くなり、不正駐車が行われ易くなる。しかし、ローラ２３，３３がペダル７１に付いていると、ローラ２３，３３が押されると、ペダル７１も確実に押され、駐車を検出できることとなる。また、ローラ３３は、高ラック用の車輪レール３１の屈曲部位よりも先端寄りで、かつ高ラック用の車輪レール３１の長手方向の中央部あるいは中央部よりも若干車両レール３１の先端寄りの位置に配設される。
【００３８】
このような高ラックユニット２には、低くなっている高ラック用の車輪レール３１の後端側から自転車が押し込まれる。そして、自転車の前輪が急角度となっている後端側の底部３１ａを徐々に上っていき、自転車の前輪がローラ３３を越えるまで自転車が押し込まれると、自転車の前輪は、底部３１ａが水平となる部分に位置すると共に、ローラ３３が戻し動作を阻止する。このため、自転車から手を離しても自転車が押し戻されてしまうことはなく、しかも、自転車がガイド部材３２に寄りかかって立った状態に支えられる。これにより、自転車を、高ラックユニット２に立った状態で駐車させることができる。
【００３９】
図２は、図１中の車輪ロック装置３の外側に現れる部材を示す分解斜視図で、図３は、図１中の車輪ロック装置３の枠部材の構成を示す分解斜視図である。図４は、図１中の車輪ロック装置３の枠部材の内部に配置される部材を示す分解斜視図である。図５は、図１中の車輪ロック装置３において、支軸５１，５２を差し込む前の支軸５１，５２と係止バネ５１ｇ、５２ｇの状態を示す図であり（Ａ）は、垂直部４７ｂを後端側から見た図であり、（Ｂ）は、垂直部４６ｂと垂直部４７ｂとの間を側面から一部透視した状態を示す図である。図６は、図１中の車輪ロック装置３において、支軸５１，５２を垂直部４６ｂに差し込んでいる途中の支軸５１，５２と係止バネ５１ｇ、５２ｇの状態を示す図であり（Ａ）は、垂直部４７ｂを後端側から見た図であり、（Ｂ）は、垂直部４６ｂと垂直部４７ｂとの間を側面から一部透視した状態を示す図である。図７は、図１中の車輪ロック装置３において、支軸５１，５２を垂直部４６ｂに差し込み完了後の支軸５１，５２と係止バネ５１ｇ、５２ｇの状態を示す図であり（Ａ）は、垂直部４７ｂを後端側から見た図であり、（Ｂ）は、垂直部４６ｂと垂直部４７ｂとの間を側面から一部透視した状態を示す図である。図８は、図１中の車輪ロック装置３の車輪レール２１，３１への取り付け状態を示す部分断面図である。図９は、図１中の車輪ロック装置３の先端側から一部透視した状態で見た図で、ロックアーム５３，５４が開放状態となっている図で、図１０は、図１中の車輪ロック装置３の先端側から一部透視した状態で見た図で、ロックアーム５３，５４が閉じた状態となっている図である。
【００４０】
車輪ロック装置３は、図２に示されるように、車輪レール２１，３１の裏面に固定されるハウジング４１を有する。このハウジング４１は、上面が塞がれる一方、底なしの箱形状に形成されている。つまり、ハウジング４１は、略四角形形状の上面部４１ａと、この上面部４１ａの周縁に沿って設けられる４つの側面部４１ｂ〜４１ｅと、箱の底面となる部位に形成される開口部４１ｆと、後述するロックアーム５３，５４をカバーするカバー部４１ｇ，４１ｇと、差し込み穴となる切り欠き孔４１ｈとを有する形状に形成されている。このようなハウジング４１は、樹脂成型品（プラスチック）またはステンレス、その他の鋼板を折り曲げることで形成することができる。なお、車輪レール２１，３１の裏面には、ハウジング４１の上面部４１ａが固定される。
【００４１】
ハウジング４１の開口部４１ｆには、底板が嵌め合わされても良いが、この実施の形態では底板は設置されていない。底板の代わりに、先端側は、後述する枠構成部材４６で塞がれ、後端側は前架台６の勘合部分や支柱８が開口部４１ｆに入り塞がれる。すなわち、ハウジング４１内に配置される、後述する枠構成部材４８内に、前架台６の勘合部分や支柱８が入り、枠構成部材４８がハウジング４１ごと、前架台６の勘合部分や支柱８に固定される。ハウジング４１の開口部４１ｆに枠構成部材４６等を嵌めあわせることで、ハウジング４１の内部はかなり密閉される。そのため、ハウジング４１内部に、雨などの水が侵入し難い耐水構造とすることができる。なお、ハウジング４１の４つの側面部４１ｂ〜４１ｅに、底板を嵌め込み、それらの間にＯリングを挟み込み、これによりさらに水が侵入し難い構造としても良い。
【００４２】
以下において、ハウジング４１の上面部４１ａの周縁に沿って設けられる４つの側面部のうち、車輪レール２１，３１に取り付けた姿勢において車輪レール２１，３１の先端側となる面を正面部４１ｂと記載し、車輪レール２１，３１の後端側となる面を背面部４１ｃと記載し、車輪レール２１，３１の先端側から見て右側となる面を右側面部４１ｄと記載し、車輪レール２１，３１の先端側から見て左側となる面を左側面部４１ｅと記載する。
【００４３】
ハウジング４１の上面部４１ａには、後述するペダル７１の先端が入り込む貫通孔４３が形成され、カバー部４１ｇにはロックアーム５３，５４が出入り自在となる穴４４，４４が形成されている。なお、この穴４４は、車輪レール２１の側部２１ｂ，２１ｂや車輪レール３１の側部３１ｂ，３１ｂで全体の２／３程度が塞がれ、上部のみが露出するものとなっている。
【００４４】
ハウジング４１の内部には、後述するロックアーム５３や偏心カム６１等を保持する枠部材４５（図３参照）が固定される。この枠部材４５は、３つの枠構成部材４６，４７，４８から構成されている。枠構成部材４６は、底面部４６ａと、底面部４６ａの先端から垂直方向上方に伸びる垂直部４６ｂと、垂直部４６ｂの上端から底面部４６ａと平行となるように先端側に伸びる上面平面部４６ｃと、底面部４６ａの端部から垂直方向上方に立ち上がる３つの側面部４６ｄとから形成されている。
【００４５】
底面部４６ａには、枠構成部材４７を取り付けるため２つのねじ孔４６ｅ，４６ｅと、水抜け穴４６ｆ，４６ｆが設けられている。垂直部４６ｂには、支軸５１が取り付けられる貫通孔４６ｇと、支軸５２が取り付けられる貫通孔４６ｈと、後述する偏心カム６１の先端側の支持部６１ａが挿入される貫通孔４６ｉと、後述するペダル７１の上下動を検知するための検出板７２と一体駆動する検出軸７３が貫通する孔４６ｊと、その検出軸７３を元の位置であるペダル７１が押されていない状態に常時付勢する巻バネ７４を取り付けるための軸が挿入される孔４６ｋとが設けられている。上面平面部４６ｃには、ペダル７１の先端が通過できるように、大きく切り欠かれた切り欠き部４６ｍが中央に設けられ、その切り欠き部４６ｍの両側部にはねじによってハウジング４１の上面部４１ａに取り付けるための孔４６ｎがそれぞれ１つずつ設けられている。中央の側面部４６ｄには、この枠構成部材４６を枠構成部材４８に取り付けるため２つのねじ孔４６ｐ，４６ｐが設けられている。
【００４６】
枠構成部材４７は、底面部４７ａと、この底面部４７ａの先端から垂直方向上方に伸びる垂直部４７ｂと、この垂直部４７ｂの上端から底面部４７ａと平行となるように後端側に伸びると共に後端が２つに分岐する上面平面部４７ｃと、この上面平面部４７ｃの後端から立ち下がる２つの立ち下がり部４７ｄとを有している。
【００４７】
底面部４７ａには、枠構成部材４６のねじ孔４６ｅ，４６ｅと同位置に２つの貫通孔４７ｅ，４７ｅが設けられている。先のねじ孔４６ｅとこの貫通孔４７ｅにねじ（図示省略）が挿通され枠構成部材４６，４７が一体化される。
【００４８】
垂直部４７ｂには計８つの孔が設けられている。略中央には偏心カム６１の後端側の支持部が貫通する貫通孔４７ｇが設けられ、この貫通孔４７ｇを挟んで対称的に各３つの孔が八の字状に並べて設けられている。一方の３つは、支軸５１が貫通する貫通孔４７ｈと、その上下に配置される２つの孔４７ｉ，４７ｊである。他方の３つは支軸５２が貫通する貫通孔４７ｍと、その上下に配置される２つの孔４７ｎ，４７ｐである。垂直部４７ｂの上方には、検出軸７３が挿通される孔４７ｑが設けられている。
【００４９】
上面平面部４７ｃには、大きく切り欠かれた切り欠き部４７ｓが設けられ、２つの枝部４７ｔ，４７ｔが形成されている。２つの立ち下がり部４７ｄにはそれぞれ、この枠構成部材４７をねじによって枠構成部材４８に固定するための貫通孔４７ｕ，４７ｕが設けられている。
【００５０】
枠構成部材４８内には偏心カム６１の駆動源が配置される。この枠構成部材４８は、平面に対し垂直に立ち上がる垂直部４８ａと、この垂直部４８の両端から垂直に突出し、同様に平面に対し垂直となる２つの側面部４８ｂ，４８ｂと、この２つの側面部４８ｂ，４８ｂの上端から水平に互いに近づくように突出する２つの上面平面部４８ｃ，４８ｃを有する。
【００５１】
垂直部４８ａには、後述する偏心カム６１と係合する減速ユニット６３の出力軸６３ｂを支持する軸受部が嵌合する孔４８ｅと、後述する駆動源となるモータ６２を支持するためのねじが挿入される３つの孔４８ｆ（３つのうち、１つの孔４８ｆは、孔４８ｅとつながっている）と、枠構成部材４７および枠構成部材４６とねじ係合するための４つの孔４８ｇと、センサ基板６７の端子が枠構成部材４８の後端側から見て露出するようにし、端子接続を容易にするための２つの長方形状の長形孔４８ｈが設けられている。側面部４８ｂにはそれぞれハウジング４１を取り付けるためのねじ（図示省略）が挿入する孔４８ｊが１つづつ設けられ、上面平面部４８ｃにもねじ（図示省略）によってハウジング４１を取り付けるための孔４８ｋが１つずつ設けられている。
【００５２】
支軸５１は、図４に示すように、後述する工具５６の雄ネジ部５６ａが反時計回りの回転によって差し込まれる雌ネジ部５１ａと、支軸５１が差し込まれたとき枠構成部材４６の垂直部４６ｂに突き当たる円環状の突き当たり部５１ｂと、後述するロックアーム５３，５４を揺動可能に支持する円柱状の支持部５１ｃと、支軸５１の後端側に円周状に設けられた溝からなる溝部５１ｄと、後端側の端部に設けられた円錐状の円錐部５１ｅと、溝部５１ｄと円錐部５１ｅとの間の部分であり支持部５１ｃと同径となる円柱部５１ｆとを有している。支軸５２も、支軸５１と同様の形状をしており、雌ネジ部５２ａと、突き当たり部５２ｂと、支持部５２ｃと、溝部５２ｄと、円錐部５２ｅと、円柱部５２ｆとを有している。
【００５３】
車輪ロック装置３では、押し込みおよび引き抜きによって、支軸５１，５２を枠構成部材４６，４７から着脱可能となっている。このため、この支軸５１，５２は、ネジ止め等によって固定されている場合と比較して、手動または工具５６を雌ネジ部５１ａに差し込むことで容易に枠構成部材４６，４７から着脱することができることとなる。この支軸５１，５２を押し込んだ場合の、当該支軸５１，５２の枠構成部材４６，４７に対する係止は、支軸５１，５２に形成された溝部５１ｄ，５２ｄに枠構成部材４７の後端側に配置されている係止ばね５１ｇ、５２ｇが係合することおよび突き当たり部５１ｂが枠構成部材４６の垂直部４６ｂに当接することによってなされる。
【００５４】
係止バネ５１ｇは、図５（Ａ）に示されるように、Ｕ字型の形状をしており、曲線形状をした根元部５１ｈと、その根元部５１ｈから同方向に突出して形成されている２つの脚部５１ｉ，５１ｉとから構成されている。そして、係止バネ５１ｇは、枠構成部材４７の後端側に、根元部５１ｈが側面部４６ｄおよび底面部４７ａの両者に当接し、その両者のいずれに対しても斜めとなるように取り付けられている。また、その固定は、係止バネ５１ｇを、その根元部５１ｈが側面部４６ｄと底面部４７ａの両者に接するように構成部材４７の角部４７ｖに配置させ、ワッシャ５１ｌと係止バネ５１ｇよりやや厚いカラーを介して撓み自在に孔４７ｊにネジ止めすると共に、脚部５１ｉ，５１ｉの開口部近傍を、ワッシャ５１ｊと係止バネ５１ｇよりやや厚いカラーを介して撓み自在に孔４７ｉにネジ止めする形で行われている。係止バネ５１ｇの根元側での軸方向の抜けは、ワッシャ５１ｌで防止される。なお、係止バネ５１ｇの開口部側は、図５（Ａ）で示されるように、脚部５１ｉ，５１ｉが孔４７ｉに挿入されるネジ５１ｋにより固定されたカラーを両側から挟んでいる。このため、２つの脚部５１ｉ，５１ｉが、孔４７ｉに挿入されるネジ５１ｋにより固定されたカラーを常に両側から付勢する状態が形成されると共に、ワッシャ５１ｊにより係止バネ５１ｇの開放端側での軸方向の抜けが防止されることとなる。
【００５５】
係止バネ５２ｇも、係止バネ５１ｇと同様にＵ字型の形状をしており、曲線形状をした根元部５２ｈと、２つの脚部５２ｉ，５２ｉとから構成されている。また、係止バネ５２ｇは、係止バネ５１ｇと同様に、その根元部５２ｈが角部４７ｗにワッシャ５２ｌと係止バネ５２ｇよりやや厚いカラーを介して撓み自在に孔４７ｐにネジ止めされていると共に、脚部５２ｉ，５２ｉの開口部近傍は、ワッシャ５２ｊと係止バネ５２ｇよりやや厚いカラーを介して撓み自在に孔４７ｎにネジ止めされている。
【００５６】
支軸５１，５２が差し込まれる前の係止バネ５１ｇ，５２ｇの状態は、図５（Ａ）に示すように、係止バネ５１ｇおよび係止バネ５２ｇの脚部５１ｉ，５１ｉおよび脚部５２ｉ，５２ｉがネジ５１ｋにより固定されたカラーおよびネジ５２ｋにより固定されたカラーの両側を挟み込んでいる状態である。この際、脚部５１ｉ，５１ｉおよび脚部５２ｉ，５２ｉは、ネジ５１ｋにより固定されたカラーおよびネジ５２ｋにより固定されたカラーを両側から付勢している。また、脚部５１ｉ，５１ｉおよび脚部５２ｉ，５２ｉは、貫通孔４７ｈおよび貫通孔４７ｍの外周側で、その一部が重なった状態で配置されており、当該貫通孔４７ｈおよび貫通孔４７ｍの中心軸線に対して両側に位置している。
【００５７】
支軸５１，５２が、貫通孔４６ｇ，４７ｈ，４６ｈ，４７ｍに差し込まれ、支軸５１，５２の円柱部５１ｆ，５２ｆの周側面が、それぞれ係止バネ５１ｇ，５２ｇと接している状態では、図６（Ａ）に示されるように、脚部５１ｉ，５１ｉおよび脚部５２ｉ，５２ｉがネジ５１ｋにより固定されたカラーおよびネジ５２ｋにより固定されたカラーの両側から離れて開いた状態となっている。この状態では、貫通孔４６ｇ，４７ｈ，４６ｈ，４７ｍに支軸５１，５２が差し込まれることで、それぞれの円柱部５１ｆ，５２ｆが脚部５１ｉ，５１ｉおよび脚部５２ｉ，５２ｉと接し、脚部５１ｉ，５１ｉおよび脚部５２ｉ，５２ｉをその付勢力に抗して外側に撓ませている。
【００５８】
支軸５１，５２が、貫通孔４６ｇ，４７ｈ，４６ｈ，４７ｍに完全に差し込まれた状態では、図７（Ａ）に示されるように、枠構成部材４７と枠構成部材４８の間の空間に突出した溝部５１ｄ，５２ｄに、係止バネ５１ｇ，５２ｇの脚部５１ｉ，５１ｉおよび脚部５２ｉ，５２ｉが入り込んだ状態となっている。このように、溝部５１ｄ，５２ｄに、その両側から溝部５１ｄ，５２ｄを挟み込むように、脚部５１ｉ，５１ｉおよび脚部５２ｉ，５２ｉが入り込むことで、支軸５１，５２の枠構成部材４７の貫通孔４７ｈ，４７ｍからの抜けが防止される。また、係止バネ５１ｇ、５２ｇは、その開口部側に配置されているワッシャ５１ｊ，５２ｊで、係止バネ５１ｇ、５２ｇの開口部側が軸方向へ抜けけるのが防止され、その根元部５１ｈ，５２ｈに配置されているワッシャ５１ｌ，５２ｌで、係止バネ５１ｇ、５２ｇ根元側が軸方向へ抜けるのが防止されている。なお、垂直部４７ｂの平面と平行な方向への位置ずれは、底面部４７ａと両側の側面部４６ｄとで防止される。
【００５９】
支軸５１，５２は、共に雄ネジを有する工具５６が雌ネジ部５１ａ，５２ａに差し込まれ両者を係合させた後、工具５６を強く先端側に引くと、係止バネ５１ｇ，５２ｇが一瞬ふくらみ係止が外れることで取り出される。また、逆に差し入れたいときは、工具５６を使用しない場合でも差し込みが可能となる。すなわち、支軸５１を、貫通孔４６ｇ、後述するロックアーム５４の支点孔５４ｃ，５４ｃ，貫通孔４７ｈに挿通することで、円錐部５１ｅが係止バネ５１ｇの脚部５１ｉ，５１ｉの間に入り込む。そこで強く支軸５１を押し込むと、係止バネ５１ｇは一瞬外側にふくらみ、その後、溝部５１ｄに入り込む。この結果、支軸５１は係止バネ５１ｇで係止され、抜けが防止される。支軸５２についても同様に、強く押し込むことで支軸５２の溝部５２ｄに係止バネ５２ｇが入り込み、抜けが防止される。
【００６０】
枠構成部材４６の垂直部４６ｂと枠構成部材４７の垂直部４７ｂとの間には、２つのロックアーム５３，５４が配設される。このロックアーム５３とロックアーム５４とは、対で配設され、利用されるものである。ロックアーム５３およびロックアーム５４は、略円環を半分にした形状（以下、半円環形状と記載する。）にそれぞれ形成されている。ロックアーム５３とロックアーム５４は、Ｘ字状に交叉する形で設置される（図９参照）。両ロックアーム５３，５４を向かい合わせて、その先端同士を接触させると、接触部分と偏心カム６１との距離を直径とする略円環が形成される。これらロックアーム５３，５４は、金属部材で形成されている。しかし、ポリカーボネート樹脂で形成してもよい。ポリカーボネート樹脂は、エンジニアリングプラスチックの一種であり、大きな力が加えられても破損し難い特性を有する。また、ポリカーボネート樹脂などのエンジニアリングプラスチックは、金属よりも材料の当たりが柔らかいため、自転車に当たっても自転車を傷つけ難い特徴がある。このため、ポリカーボネート樹脂以外の他のエンジニアリングプラスチックや、その他の硬い樹脂材料を、両ロックアーム５３，５４に採用しても良い。
【００６１】
ロックアーム５３，５４は、全く同一形状で、互いに交換して使用可能である。ロックアーム５３は、中央のロック板５３ａと、ロック板５３ａの両側に配置されロック板５３ａに固定される２つの側板５３ｂ、５３ｂとから構成されている。同様にロックアーム５４は、ロック板５４ａと側板５４ｂ，５４ｂとから構成されている。側板５３ｂ、５３ｂの一端側には、支点孔５３ｃがそれぞれ設けられ、この支点孔５３ｃ、５３ｃに支軸５２が挿入されている。同様に側板５４ｂ、５４ｂには支点孔５４ｃ、５４ｃが設けられ支軸５１が挿入されている。ロックアーム５３は、支点用の支軸５２を中心として回動し揺動することとなり、ロックアーム５４は支点用の支軸５１を中心として回動し揺動することとなる。なお、それぞれの回動支点は、支軸５１，５２の中心軸線となる。
【００６２】
側板５３ｂ，５３ｂの略中央には長孔５３ｄ，５３ｄが設けられ、側板５４ｂ，５４ｂの略中央にも長孔５４ｄ，５４ｄが設けられている。長孔５３ｄ，５３ｄのうち先端側の長孔５３ｄと、長孔５４ｄ，５４ｄのうち、先端側の長孔５４ｄに、後述する偏心カム６１が挿入される。
【００６３】
なお、このロックアーム５３，５４は車輪１０１を強行脱出させようとしたとき、その他端部の間隔Ｇがさらにせばまるような構成とされている。すなわち、このロックアーム５３，５４の回動支点となる支軸５１，５２と、作用点となるロックアームの先端部５５の位置と、駐車された車が強行脱出しようとしたときに加わる力の方向との関係を工夫している。この点の詳細は、駐輪システムの動作を説明する際に説明することとする。
【００６４】
偏心カム６１は、駆動源となるモータ６２と、減速ユニット６３とによって回転駆動されるもので、これらによって駆動ユニットが構成されている。駆動ユニットは、枠構成部材４８の垂直部４８ａに固定され、枠構成部材４８の内部空間に配置されている。この固定は、垂直部４８ａの３つの孔４８ｆに円筒形のゴム材からなる弾性部材をその孔４８ｆの内部およびその両端が突き出るように入れ、その円筒形の弾性部材の中央を貫通するようにねじを挿入することで行われる。このようにモータ６２と減速ユニット６３を、シャーシとなる垂直部４８ａに弾性部材を介して取り付けることにより、軸継手を使用せずに動力伝達が可能となる。このように、弾性部材を介しての固定であるため減速ユニット６３の出力軸６３ｂと偏心カム６１の後端側の支持部６１ｂとが位置ずれしたり、両者または一方が傾いたり等しても、それによって生ずる誤差等を吸収することが可能となる。
【００６５】
偏心カム６１は、図４および図８に示すように、先端側の支持部６１ａと、この支持部６１ａと一直線状に配置される後端側の支持部６１ｂと、両支持部６１ａ，６１ｂに対して、その中心が偏心する円柱状のカム部６１ｃと、減速ユニット６３の出力軸６３ｂが挿入される円柱状の係合凹部６１ｄとを有する。この係合部凹部６１ｄは、支持部６１ｂの端部側に形成されるもので、係合凹部６１ｄを囲む部分に、出力軸６３ｂと偏心カム６１とを一体化させるためのねじが挿入されるねじ孔が軸線方向に対し垂直に形成されている。
【００６６】
モータ６２は、円筒形状のモータハウジング６２ａと、モータハウジング６２ａに回転可能に支持される出力軸６２ｂと、出力軸６２ｂに固定される図示外のロータと、このロータとモータハウジング６２ａとの間に配設される図示外のステータと、を有する。そして、通電によってロータに磁界が発生すると、ステータの磁界とロータの磁界との磁気的な吸引力あるいは反発力によってロータおよび出力軸６２ｂが回転する。通電がなくなると、ロータおよび出力軸６２ｂの回転は停止する。
【００６７】
減速ユニット６３は、ユニットケース６３ａ内の図示外のギア群と、減速出力軸６３ｂとを有する。ギア群は、複数のギアで構成されるものであり、少なくともモータ６２の出力軸６２ｂとともに回転するギアと、減速出力軸６３ｂとともに回転するギアとを有する。そして、この減速ユニット６３による減速率は、１／１０００〜１／５０程度であればよい。たとえば減速率が１／１００である場合、モータ６２の出力軸６２ｂが１００回転することで、減速出力軸６３ｂは１回転する。なお、ギア群に替えて、複数のプーリで構成されるプーリ群などで所望の減速率を得るようにすることもできる。ただし、プーリを使用する場合には、プーリとそのプーリに掛け渡すベルトとの間の必然的にすべりが発生してしまうので、ギア群を使用する方が好ましい。
【００６８】
減速出力軸６３ｂが回転すると、偏心カム６１は、その支持部６１ａ，６１ｂを中心として回転する。また、この回転に伴って、偏心カム６１のカム部６１ｃの外周部であって、回転中心から最も離れた部分は、ロックアーム５３，５４の長孔５３ｄ，５４ｄ内を支持部６１ａ，６１ｂの中心軸に対して垂直な面内で回転移動する。偏心カム６１の上下動する移動範囲は、支持部６１ａ，６１ｂの中心軸線と、回転中心から最も離れた外周部分との間の距離をｘとし、支持部６１ａ，６１ｂの中心軸線と、回転中心から最も近い外周部分との間の距離をｙとした場合、ｘ−ｙが相当することとなる。ｘ−ｙが大きければ大きいほど、上下動する移動範囲は広くなる。
【００６９】
偏心カム６１の後端側の支持部６１ｂの部分には、検出板６４がねじ固定されている。検出板６４は、その先端がモータ６２側に向かって折れ曲がり、その先端部分が後述するセンサ６５，６６によって検出されるようになっている。
【００７０】
そして、駆動ユニットは、この偏心カム６１の回転中心と減速出力軸６３ｂの中心軸とが一直線状となるように、枠部材４５に固定されている。これにより、偏心カム６１がその支持部６１ａ，６１ｂを中心として回転すると、偏心カム６１のカム部６１ｃの回転に伴う移動にしたがって、ロックアーム５３，５４は、支軸５１，５２を中心として所定の角度範囲内で揺動する。
【００７１】
なお、ロックアーム５３，５４の揺動の角度範囲は、偏心カム６１のカム部６１ｃの大きさなどに応じて決まる。すなわち、カム部６１ｃにおける偏心度合である距離ｘと距離ｙの差を大きくすればするほど、ロックアーム５３，５４の揺動の角度範囲を広げることができる。この実施の形態では、図９に示す状態、すなわち、偏心カム６１のカム部６１ｃの外周部が最も低い位置となったときにおいて、両ロックアーム５３，５４が開放、すなわち、両ロックアーム５３，５４が開いている状態となる。このとき、ロックアーム５３，５４の他端部（＝上端）の間隔Ｇは、最も広くなり、間隔Ｇ１となる。
【００７２】
図１０に示すように、図９に示す状態から偏心カム６１が略１８０度回転した位置が、両ロックアーム５３，５４が最も近接し、すなわち、両ロックアーム５３，５４が閉じている状態となる。このとき、ロックアーム５３，５４の他端部（＝上端）の間隔Ｇは、最も狭くなり、間隔Ｇ２となる。
【００７３】
これにより、駆動ユニットのモータ６２を通電により回転させることで、ロックアーム５３およびロックアーム５４を開いたり閉じたりすることができる。なお、ロックアーム５３の他端とロックアーム５４の他端とは、最も閉じたときに、厳密には接触していなくてもよい。最も閉じたときのロックアーム５３の他端とロックアーム５４の他端との間隔が、自転車の車輪の幅よりも狭くなっていればよい。
【００７４】
また、枠構成部材４７の内部空間には、閉位置検出センサ６５と、開位置検出センサ６６と、がセンサ基板６７とともに配設されている。センサ基板６７は、枠構成部材４８に固定される。閉位置検出センサ６５および開位置検出センサ６６は、検出板６４の位置を光学的に検出する光センサとされている。光センサは、発光素子と受光素子を有し、発光素子からの光の受光素子における受光状態の変化を検出するセンサである。また、光センサには、発光素子と受光素子との相対位置に応じて反射型と透過型の２種類が存在しており、いずれを採用しても良い。
【００７５】
たとえば、閉位置検出センサ６５として透過型の光センサを用いる場合、ロックアーム５３の他端とロックアーム５４の他端とが接触または近接している状態、すなわち、偏心カム６１のカム部６１ｃの外周部が最も高い位置となったときでの偏心カム６１と一体回転する検出板６４が閉位置検出センサ６５の発光素子と受光素子との間に位置するように閉位置検出センサ６５を配置する。なお、ロックアーム５３の他端とロックアーム５４の他端とが離れている状態になったときは、検出板６４が閉位置検出センサ６５の発光素子と受光素子との間に位置しないように設置する必要がある。閉位置検出センサ６５は、受光素子が受光しなくなると検出信号を出力する。
【００７６】
また、開位置検出センサ６６として透過型の光センサを用いる場合、ロックアーム５３の他端とロックアーム５４の他端とが最も離れた状態、すなわち、偏心カム６１のカム部６１ｃの外周部が最も低い位置となったときにおいて検出板６４が開位置検出センサ６６の発光素子と受光素子との間に位置するように開位置検出センサ６６を配置する。なお、ロックアーム５３の他端とロックアーム５４の他端とが最も離れていない状態となったときは、検出板６４が発光素子と受光素子との間に位置しないような位置に、開位置検出センサ６６を設置する必要がある。開位置検出センサ６６は、受光素子が受光しなくなると検出信号を出力する。
【００７７】
また、車輪ロック装置３は、ペダル７１を有する。ペダル７１は、図２および図８に示すように、略長方形形状のペダル本体７１ａと、ペダル本体７１ａの長尺方向の一端に配設されるペダルリンク板７１ｂと、を有する。ペダル本体７１ａは、その長尺方向の他端において、車輪レール２１の２つの側面２１ｂ，２１ｂや、車輪レール３１の２つの側面３１ｂ，３１ｂの間に配設される固定軸７１ｃを中心として回転可能に設置されている。これにより、ペダル７１は、その一端を中心として回転することができる。ペダルリンク板７１ｂには、後端側に突出するリンク部７１ｄが設けられている。このリンク部７１ｄが検出軸７３の一端部７３ａ側に係合し、ペダル７１の上下動に合わせ検出軸７３を回動させることとなる。
【００７８】
ペダルリンク板７１ｂは、ペダル本体７１ａを車輪レール２１，３１上に配設させた状態で、車輪レール２１，３１に形成された貫通孔７５（図８参照）を貫通して、車輪レール２１，３１の裏側へ突出する。そして、ペダルリンク板７１ｂの２１，３１の裏側へ突出している先端部には、上述したようにリンク部７１ｄが形成されている。検出軸７３の一端部７３ａには、付勢部材としての巻バネ７４が配置されている。したがって、たとえば、ペダル本体７１ａの一端が持ち上がっている状態から車輪１０１の荷重などによってペダル本体７１ａが押し下げられると、検出軸７３の一端部７３ａ側も押し下げられる。検出軸７３は、この押し下げる力によって回転し、この回転とともに検出板７２も回転することになる。
【００７９】
検出板７２は、略長方形形状に形成された検出板本体７２ａと、検出板本体７２ａの先端側であって、モータ６２側に向かって曲げられたセンサ板部７２ｂと、を有する。検出板本体７２ａは、その長尺方向一端部において検出軸７３に固定されている。検出軸７３は、一本の軸部材から構成されていて、リンク部７１ｄと係合する一端部７３ａと、巻バネ７４が巻かれると共に枠部材４５に支持される支持部７３ｂとを有する。一端部７３ａは、車輪レール２１，３１の長さ方向に対して直交すると共に略水平方向に配置される。支持部７３ｂは、車輪レール２１，３１の長さ方向に平行配置される。
【００８０】
巻バネ７４は、コイル部７４ａと、コイル部７４ａの両端に形成される一対のフック部７４ｂとを有する。一対のフック部７４ｂの中の一方のフック部７４ｂは、検出軸７３の係合部７３ａに架けられている。一対のフック部７３ｂの中の他方のフック部７４ｂは、枠構成部材４６に設けられた穴４６ｒに架けられている。これにより、検出軸７３には、ペダル７１を持ち上げる向きの力が付勢される。また、この巻バネ７４による付勢力によって、ペダル７１の上に自転車が乗っていない状態では、車輪レール２１，３１に取り付けられたペダル本体７１ａの一端は、車輪レール２１，３１から浮き上がった状態（図８参照）に維持される。
【００８１】
検出板７２の位置を検出するため駐輪検出センサとしての押下検出センサ７５が設けられている。ペダル本体７１ａの一端が車輪レール２１，３１に接している状態あるいは近接している状態におけるセンサ板部７２ｂの位置を検出するものである。この押下検出センサ７５としては、たとえば透過型の光センサなどを使用すればよい。そして、押下検出センサ７５は、透過型の光センサの受光素子が受光すると、検出信号を出力する。この押下検出センサ７５は、この実施の形態では、閉位置検出センサ６５および開位置検出センサ６６とともに、センサ基板６７上に配設されている。しかも、このセンサ基板６７は上述した枠構成部材４８に固定されるとともに、枠構成部材４７で囲まれる空間内に配設され、かつハウジング４１の上面部４１ａの面に対して垂直となる方向に配設されている。
【００８２】
図１１は、図１中の集金ユニット４および駐輪システムの制御系を示すブロック図である。図１２は、自転車の車輪１０１を車輪レール２１，３１に載せた状態を示す図である。図１３は、強行脱出されようとするときの車輪ロック装置３の最初の状態を示す図で、先端側から一部を透視した状態で示す図で、図１４は、強行脱出されようとするときに力が加わった後の車輪ロック装置３の状態を示す図で、先端側から一部を透視した状態で示す図である。図１５は、車輪ロック装置３から支軸５２を引き抜く場合、支軸５２に工具５６を取り付ける操作を示す図であり、図１６は、車輪ロック装置３から支軸５２を引き抜く操作を示す図である。図１７は、車輪ロック装置３から支軸５２を引き抜いた状態の先端側から一部を透視した状態で示す図であり、図１８は、車輪ロック装置３から支軸５１および支軸５２の両者を引き抜いた状態の先端側から一部を透視した状態で示す図である。
【００８３】
集金ユニット４は、時刻情報を出力するタイマ８１と、データを記憶する記録部８２と、入力キー８３と、表示部８４と、紙幣や貨幣が投入される料金回収部８５と、車両ロック装置３のモータ６２に通電するモータ駆動部８６と、マイクロコンピュータと、を有する。マイクロコンピュータは、図示外の駐輪制御プログラムを実行することで、駐車検出部９１と、通電制御手段としての施錠制御部９２と、料金計算部９３と、入金計量部９４と、通電制御手段としての開錠制御部９５と、を実現する。駐輪制御プログラムは、たとえば図示外のコンパクトディスクなどのコンピュータ読取可能な記録媒体や電気通信回線などの伝送媒体を媒体として、記録部８２に記憶することができる。
【００８４】
駐車検出部９１は、押下検出センサ７５から検出信号が入力されると、その検出信号の入力タイミングにおける時刻情報をタイマ８１から読み取り、その読み取った時刻情報を駐車開始時刻として記録部８２に記録させるものである。
【００８５】
施錠制御部９２は、駐車検出部９１に検出信号が入力した後に、モータ駆動部８６に通電を開始させる。また、施錠制御部９２は、閉位置検出センサ６５から検出信号が入力されると、モータ駆動部８６による通電を停止させる。
【００８６】
なお、駐車検出部９１に検出信号が入力してから施錠制御部９２がモータ駆動部８６に通電を開始させるまでの期間は、任意の時間に設定することができる。つまり、駐車検出部９１に検出信号が入力したら直ちに施錠制御部９２がモータ駆動部８６に通電を開始させるように設定しても良いし、駐車検出部９１に検出信号が入力してからたとえば２０分などの所定の時間が経過してから、施錠制御部９２がモータ駆動部８６に通電を開始させるように設定してもよい。
【００８７】
料金計算部９３は、入力キー８３において清算の対象となる低ラックユニット１あるいは高ラックユニット２がたとえばラックユニット毎に固有の識別番号によって指定されると、記録部８２からそのラックユニットの駐車開始時刻を読み取るとともに、タイマ８１から現在の時刻情報を読み取り、それらの時間差に基づいて料金を計算するものである。また、料金計算部９３は、計算した料金を表示部８４に表示させる。
【００８８】
入金計量部９４は、料金回収部８５に投入された料金を計算するものである。そして、入金計量部９４は、投入された料金が料金計算部９３によって計算された料金以上になったら、開錠制御部９５へ通知を行う。
【００８９】
開錠制御部９５は、入金計量部９４からの通知があったらモータ駆動部８６に通電を開始させる。また、開錠制御部９５は、開位置検出センサ６６からの検出信号が入力されると、モータ駆動部８６による通電を停止させる。
【００９０】
次に、この実施の形態に係る駐輪システムの全体の動作を説明する。
【００９１】
自転車に乗ってきた人は、たとえば低ラック用の車輪レール２１に自転車を載せる(図１２（Ａ）参照)。具体的には、低ラック用の車輪レール２１の低くなっている後端側から先端側に向かって自転車を押すことで、低ラック用の車輪レール２１に自転車を載せることができる。この際、自転車の前輪は低ラック用の車輪レール２１の途中に、ペダル７１を介して設けられたローラ２３を乗り越えるため、自転車は、後ろに下がらないように保持される。また、低ラック用の車輪レール２１には、ガイド部材２２が設けられているので、自転車から手を離したとしても、自転車が倒れて低ラック用の車輪レール２１から落ちてしまうことはない。また、低ラックユニット１に駐車した自転車の前輪は、ペダル７１に載置される。
【００９２】
この前輪の載置、すなわち駐車した自転車の重さによって、ペダル７１は押し下げられる。ペダル７１が押し下げられると、リンク部７１ｄによって、検出軸７３の一端部７３ａ側が押し下げられる。一端部７３ａ側が押し下げられると検出軸７３は回転するようになっているので、ペダル７１が押し下げられることで、検出軸７３が回転する。検出軸７３と一体的に固定されている検出板７２は、検出軸７３とともに回転する。検出板７２のセンサ板部７２ｂが押下検出センサ７５の発光素子と受光素子との間から外れると、押下検出センサ７５は、検出信号を出力する。
【００９３】
この押下検出センサ７５からの検出信号が駐車検出部９１に入力されると、駐車検出部９１は、その検出信号の入力タイミングにおける時刻情報をタイマ８１から読み取り、その読み取った時刻情報を駐車開始時刻として記録部８２に記録させる。
【００９４】
また、施錠制御部９２は、駐車検出部９１に検出信号が入力された後に、モータ駆動部８６にモータ６２への通電を開始させる。モータ駆動部８６による通電によってモータ６２の出力軸６２ｂは回転を開始し、この出力軸６２ｂの回転を減速した回転によって偏心カム６１も回転を開始する。偏心カム６１の回転に伴う移動にしたがってロックアーム５３およびロックアーム５４は閉方向に回動していく。そして、閉位置検出センサ６５から検出信号が入力されると、施錠制御部９２は、モータ駆動部８６による通電を停止させる。
【００９５】
閉位置検出センサ６５からの検出信号が出力される状態では、ロックアーム５３の他端とロックアーム５４の他端とが接触または近接している。また、両ロックアーム５３，５４の他端が接触または近接することで円環が形成されるため、この円環とペダル７１に載っている車輪１０１のリムとがわずかな隙間をもって鎖のように連結された状態になる。つまり、図１２（Ｂ）に示すように、ロックアーム５３とロックアーム５４とで車輪１０１を包み込んだ状態となる。その結果、低ラックユニット１から自転車を引き出そうとしても、その自転車の車輪１０１のリムがロックアーム５３およびロックアーム５４に引っかかるので、自転車を引き出すことはできない。つまり、自転車は低ラックユニット１に施錠された状態になる。
【００９６】
しかし、時には、違法な強行脱出を試みる者が存在する。強行脱出者は力を入れて自転車を引き出そうとする。従来の車輪ロック装置では、そのような場合、この力はロックアームの先端を開くように働くため、両ロックアームの先端の間隔がやや大きくなる。この結果、違法な強行脱出者はさらに力を入れることとなり、ロックアーム５３，５４やロックアーム５３，５４の駆動機構が壊され、強行脱出が成功する。また、部品のガタやたわみが生じていると、少し力を入れて自転車を引き出そうとするだけで、間隔Ｇは、車輪１０１がすり抜けるだけの開き幅となってしまう場合もある。
【００９７】
これに対し、本実施の形態の車輪ロック装置３は、図１３に示すように、強行脱出(ただ逃げ)を試みて車輪１０１が持ち上げられると、ロックアーム５３が矢示Ａ方向に押されて支軸５２の回りに図１３において時計方向のモーメントＭ１を受けることとなる。これは拘束を強める方向である。このモーメントＭ１は、車輪１０１によって生ずる矢示Ａ方向の力ＭＡによって生ずる。すなわち、力ＭＡは、ロックアーム５３の回動支点である支軸５２の中心と作用点を結ぶ線上の力ＭＡ１と、その直線に直交する力ＭＡ２に分解できる。この力ＭＡ２が時計方向のモーメントＭ１を生じる。このように、ロックアーム５３に対して、図１３で右方向に働く分力ＭＡ２が生じるように、ロックアーム５３の形状やロックアーム５３の支点を形成すれば、ロックアーム５３は閉まり方向に動作することとなる。
【００９８】
同様にロックアーム５４も、矢示Ｂ方向に押されて、支軸５１の回りに拘束を強める方向のモーメントＭ２を受けることになる。このモーメントＭ２も、車輪１０１によって生ずる矢示Ｂ方向の力ＭＢによって生ずる。すなわち、力ＭＢは、ロックアーム５４の回動支点である支軸５１の中心と作用点を結ぶ線上の力と、その直線に直交する力に分解できる。この直交方向の力が、図１３において、反時計方向のモーメントＭ２を生じる。このように、ロックアーム５４に対して、図１３で左方向に働く分力が生じるように、ロックアーム５４の形状やロックアーム５４の支点を形成すれば、ロックアーム５４は閉まり方向に動作することとなる。
【００９９】
この結果、強行脱出(ただ逃げ)を試みても、ロックアーム５３とロックアーム５４が閉まるので（図１４参照）、車輪１０１は脱出できない。このとき、間隔Ｇは、さらに狭くなり、間隔Ｇ３となる。
【０１００】
なお、ロックアーム５３とロックアーム５４が閉まる方向に動かされると、それらの長孔５３ｄ，５４ｄを囲むカムフォロワ部分すなわち、偏心カム６１との当接部分は偏心カム６１から離れる。すなわち、ロックアーム５３，５４と偏心カム６１との間には空間ｇが形成される。この結果、モータ６２、偏心カム６１、偏心カム６１の支持部６１ａ，６１ｂ、枠構成部材４７の垂直部４７ｂ等に強行脱出の力がかからないので、それらが破損する危険性が大幅に減少する。
【０１０１】
次に、自転車の出車動作について説明する。先の低ラックユニット１から自転車を出車させたい人は、入力キー８３を操作して、その低ラックユニット１を指定する。料金計算部９３は、この入力キー８３によって指定された低ラックユニット１の駐車開始時刻を記録部８２から読み取るとともに、タイマ８１から現在の時刻情報を読み取る。このときの現在時刻は、駐車終了時刻となる。そして、料金計算部９３は、それら駐車開始時刻と駐車終了時刻との時間差に基づいて駐車料金を計算し、計算した駐車料金を表示部８４に表示させる。
【０１０２】
自転車を出車させたい人は、表示部８４に表示された駐車料金を料金回収部８５に投入する。入金計量部９４は、料金回収部８５に投入された料金が料金計算部９３によって計算された料金以上になったら、開錠制御部９５への通知を行う。なお、投入された料金が駐車料金を超えている場合には、入金計量部９４は、その差額を料金回収部８５に返金させればよい。
【０１０３】
開錠制御部９５は、入金計量部９４からの通知があったら直ちにモータ駆動部８６に通電を開始させる。モータ駆動部８６による通電によってモータ６２の出力軸６２ｂは施錠時と同一方向に回転を開始し、この出力軸６２ｂの回転を減速した回転によって偏心カム６１も回転を開始する。偏心カム６１の回転に伴う移動にしたがってロックアーム５３およびロックアーム５４は開方向に回転していく。そして、開位置検出センサ６６からの検出信号が入力されると、開錠制御部９５は、モータ駆動部８６による通電を停止させる。
【０１０４】
開位置検出センサ６６から検出信号が出力されている状態では、両ロックアーム５３，５４の他端は、最も離れた状態になっている。したがって、自転車を出車させたい人は、低ラックユニット１から自転車を引き出すことができる。
【０１０５】
なお、自転車を高ラックユニット２に駐車する場合の駐輪システムの動作は、上述した低ラックユニット１に自転車を駐車する場合と同様であり、その説明を省略する。
【０１０６】
次に、ロックアーム５３およびロックアーム５４が閉じた状態において車輪ロック装置３の制御機構や集金ユニット４等が故障し、車輪１０１が車輪ロック装置３から脱出不可能となった場合のロックアーム５３およびロックアーム５４の拘束を解除する方法について説明する。
【０１０７】
上述したように、支軸５１および支軸５２は、押し込みおよび引き抜き可能であるため、支軸５１および支軸５２を車輪ロック装置３から引き抜くことによりロックアーム５３およびロックアーム５４の拘束を解除することができる。まずは、支軸５２のみを引き抜く場合について説明する。
【０１０８】
ロックアーム５３およびロックアーム５４が閉じた状態では、支軸５１および支軸５２は、差し込まれた（押し込まれた）状態となっているので、支軸５１，５２の突き当たり部５１ｂ、５２ｂは、枠構成部材４６の垂直部４６ｂに当接している。
【０１０９】
つまり、この状態から、工具５６を用いて支軸５２を引き抜くわけである。工具５６は、反時計回り方向の回転で螺入可能となる雄ネジ部５６ａと、手で把持する部分である把持部５６ｂとから構成されている。そして、図１５に示すように、工具５６を、ハウジング４１の先端側の切り欠き孔４１ｈから差し入れ、その先端を支軸５２の雌ネジ部５２ａと当接させる。そして工具５６を反時計回り方向となる矢示Ｄ方向に回転させながら、支軸５２の雌ネジ部５２ａに差し入れていく。工具５６を矢示Ｄ方向に回転させることで雄ネジ部５６ａが雌ネジ部５２ａと係合し、工具５６が支軸５２に差し込まれていく。
【０１１０】
工具５６を支軸５２に差し込んだ状態では、依然として支軸５２は、車輪ロック装置３に差し込まれた状態である。すなわち、支軸５２は、図７（Ｂ）で示される支軸５１の場合と同様に、枠構成部材４６に形成された貫通孔４６ｈ、ロックアーム５３に形成された支点孔５３ｃ、枠構成部材４７に形成された貫通孔４７ｍに貫通している。そして、支軸５２の先端部は、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、枠構成部材４７と枠構成部材４８の間の空間に突出した溝部５２ｄに、係止バネ５２ｇの脚部５２ｉ，５２ｉが入り込み、係止された状態となっている。
【０１１１】
このように支軸５２に工具５６が差し込まれた状態から、図１６に示す、矢示Ｅ方向すなわち先端側に支軸５２を引き抜く。支軸５２を引き抜く方向に力が加わると、図６（Ａ）に示すように、係止バネ５２ｇの脚部５２ｉ，５２ｉが、その付勢力に抗して外側に撓み、溝部５２ｄに嵌まり込んでいた状態から外れ、脚部５２ｉ，５２ｉがネジ５２ｋにより固定されたカラーの両側から離れて開いた状態となる。
【０１１２】
さらに支軸５２を引き抜くと、支軸５２は係止バネ５２ｇから離れ、図１６に示すように、完全に車輪ロック装置３から引き抜かれる。それに伴い、係止バネ５２ｇの脚部５２ｉ，５２ｉは、それぞれその付勢力によってネジ５２ｋにより固定されたカラーを挟み込む方向に移動し、図５（Ａ）に示すように、ネジ５２ｋにより固定されたカラーと両側で接する状態となる。この状態では、脚部５２ｉ，５２ｉは、ネジ５２ｋにより固定されたカラーを両側から付勢している。
【０１１３】
以上のような状態を経て、支軸５２は、完全に車輪ロック装置３から引き抜かれる。
【０１１４】
支軸５２が引き抜かれると、ロックアーム５３の拘束が解除される。拘束が解除されると、ロックアーム５３は、その自重により偏心カム６１のカム部６１ｃの中心軸線Ｍの近傍を支点として開方向へと回動していく。このロックアーム５３の回動は、長孔５３ｄの内周面５３ｈが、カム部６１ｃの外周面６１ｄに接する形で行われる。そして、ハウジング４１のカバー部４１ｇの内周面に、ロックアーム５３の角部５３ｇが当接すると、ロックアーム５３の開動作が完了し、図１７に示すように、ロックアーム５３が最も開いた状態となる。この状態で、ロックアーム５４の先端とカバー部４１ｇとの間隔Ｇ４が、自転車の車輪１０１の幅よりも広くなっていれば、自転車を車輪ロック装置３から脱出することができることとなる。通常、間隔Ｇ４は、車輪１０１の幅よりも広いため、自転車を脱出させることができる。しかし、時には脱出させることができない場合がある。その場合、もう一方の支軸５１をさらに引き抜くこととなる。
【０１１５】
次に、支軸５１と支軸５２の両者を引き抜く場合について説明する。この場合、支軸５１と支軸５２の両者を同時に引き抜く場合は想定しづらいので、支軸５１または支軸５２のどちらかを先に引き抜き、その後、残りの一方を引き抜くこととなる。ここでは、上記説明との関係から、支軸５２を先に引き抜き、その後、支軸５１を引き抜く場合について説明する。
【０１１６】
支軸５２を引き抜いた状態では、図１７に示すように、ロックアーム５３が、最も開いた状態となっている。その後、支軸５１を引き抜く場合も、上述した場合と同様に、工具５６を反時計回り方向に回転させながら雄ネジ部５６ａを支軸５１の雌ネジ部５１ａに差し込む。この状態では、上述した場合と同様、支軸５１は、図７に示すように、車輪ロック装置３に完全に差し込まれた状態となっており、支軸５１の先端は係止バネ５１ｇによって係止されている。
【０１１７】
この状態から、支軸５１を引き抜くと、係止バネ５１ｇは、図６に示す、脚部５１ｉ，５１ｉがネジ５１ｋにより固定されたカラーの両側から離れて開いた状態を経て、図５に示す、脚部５１ｉ，５１ｉのそれぞれが、ネジ５１ｋにより固定されたカラーを挟み込んだ状態となる。そして、支軸５１を完全に引き抜くと、ロックアーム５４が開方向へと開いていく。
【０１１８】
支軸５１が完全に引き抜かれた場合のロックアーム５４の開動作は、支軸５２を引き抜いた場合のロックアーム５３の開動作と同様となる。すなわち、ロックアーム５４は、その自重により偏心カム６１のカム部６１ｃの中心軸線Ｍの近傍を支点として開方向へと回動していく。このロックアーム５４の回動は、支軸５２を引き抜いた場合のロックアーム５３の開動作と同様に、長孔５４ｄの内周面５４ｈが、カム部６１ｃの外周面６１ｄに接する形で行われる。そして、ハウジング４１のカバー部４１ｇの内周面に、ロックアーム５４の角部５４ｇが当接すると、ロックアーム５４の開動作が完了し、図１８に示すように、ロックアーム５３およびロックアーム５４は最も開いた状態となる。この状態では、ロックアーム５３およびロックアーム５４は完全にカバー部４１ｇ，４１ｇに中に入り込むので、自転車を車輪ロック装置３から確実に脱出させることが可能となる。
【０１１９】
逆に、支軸５１または支軸５２を車輪ロック装置３に差し込む場合は、まず、手によって、ロックアーム５４またはロックアーム５３を閉方向へ回動させて、ロックアーム５４の支点孔５４ｃまたはロックアーム５３の支点孔５３ｃの位置を、枠構成部材４６の貫通孔４６ｇまたは貫通孔４６ｈの位置と合わせる。そして、支軸５１または支軸５２を貫通孔４６ｇまたは貫通孔４６ｈの方向に向かって差し込む。差し込みが完了したら、強く手で押し込む。なお、工具５６を反時計方向に回転させながら支軸５１または支軸５２と係合させ、その後、工具５６を強く押し込むことで押し込みを完了させるようにしても良い。その場合は、工具５６を時計回り方向に回転させながら、工具５６を支軸５１または支軸５２から引き抜く作業が必要となる。以上のようにして、支軸５１または支軸５２の車輪ロック装置３への差し込みが行われる。
【０１２０】
以上のように構成された、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、ロックアーム５３，５４を支持する支軸５２，５１を、押し込みおよび引き抜きによって、枠部材４５、具体的には、枠構成部材４６，４７に対して着脱できる。したがって、自転車等の車輪１０１がロックアーム５３，５４により拘束された状態で、車輪ロック装置３の内部の制御機構や集金ユニット４等が故障し、自転車の脱出が不可能となった場合でも、支軸５１，５２のいずれか一方または両者を引き抜くという単純な操作で車輪１０１の拘束を解除でき、自転車を車輪ロック装置３から容易に脱出させることが可能となる。したがって、使用者にとっては不当な拘束が長引かず便利なものとなる。また、管理者にとっても安心できると共に管理に対する負担が軽減されることとなる。さらに、単純な機構により支軸５１，５２を着脱することができるためコストが軽減されると共に、車輪ロック装置３の小型化が図れることとなる。
【０１２１】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、ロックアーム５３，５４と支軸５２，５１は、それぞれ一対となるように２つずつ設けられ、支軸５２，５１により左右一対の揺動であって互いに逆方向の回動を行うように支持されている。したがって、車輪ロック装置３は単純な構成となると共に、ロックアーム５３，５４が左右一対に設けられた支軸５２，５１を中心に揺動を行うため、一方の支軸５２または支軸５１に過度の負荷がかかることを回避できる。
【０１２２】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、ロックアーム５３，５４には長孔５３ｄ，５４ｄが設けられており、当該長孔５３ｄ，５４ｄが重なるようにロックアーム５３，５４をＸ字状に交叉させて配置させ、その２つの長孔５３ｄ，５４ｄ内にモータ６２により駆動される偏心カム６１が挿入されている。したがって、単純なモータ６２を駆動源として、偏心カム６１を回転させることで２つのロックアーム５３，５４を駆動させることができることとなり、機構が単純化される。また、長孔５３ｄ，５４ｄが重なるようにロックアーム５３，５４を交叉させ、当該長孔５３ｄ，５４ｄに偏心カム６１を挿入してロックアーム５３，５４を揺動させているため、支軸５１，５２に負荷がかかる前に偏心カム６１で負荷が吸収されることとなり、支軸５１，５２に過度の負荷がかかることがなくなる。
【０１２３】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、枠構成部材４７の後端側の面には、その付勢力によって支軸５１，５２を狭持する２つの脚部５１ｉ，５１ｉ，５２ｉ，５２ｉを有するＵ字型の形状をした係止バネ５１ｇ，５２ｇが取り付けられている。したがって、支軸５１，５２は、２つの脚部５１ｉ，５１ｉ，５２ｉ，５２ｉに狭持される形で両側から付勢されるため、挿入がスムーズでかつ強固に枠構成部材４７に対して係止されることとなる。また、枠構成部材４６ではなく奥側の枠構成部材４７に係止バネ５１ｇ，５２ｇが取り付けられるので外部からは取り外しができにくい場所に設置されることとなり、安全面で好ましいものとなる。
【０１２４】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、支軸５１，５２の先端側には、係止バネ５１ｇ，５２ｇが係合するための係合溝５１ｄ，５２ｄが、支軸５１，５２の全周に亘って設けられている。したがって、係止バネ５１ｇ，５２ｇの付勢力によって係止バネ５１ｇ，５２ｇの脚部５１ｉ，５１ｉ，５２ｉ，５２ｉが係合溝５１ｄ，５２ｄに嵌まり込むこととなり、さらに強固に支軸５１，５２を係止することが可能となる。
【０１２５】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、係止バネ５１ｇ，５２ｇが、その付勢力によって係合溝５１ｄ，５２ｄに嵌まり込むことによって支軸５１，５２の押し込みが完了する構成となっている。このような構成により、突き当たり部５１ｂ，５２ｂが枠構成部材４６の垂直部４６ｂに突き当たる押し込み完了位置がバネ部材５１ｇ，５２ｇの溝嵌入時となるので、バネ部材５１ｇ，５２ｇが係合溝５１ｄ，５２ｄから飛び出る危険がなくなる。また、支軸５１，５２を貫通孔４７ｈ，４７ｍに挿入し押し込みが完了すると、支軸５１，５２の位置決めがなされることとなる。
【０１２６】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、係止バネ５１ｇ，５２ｇは、そのＵ字型の根元部５１ｈ，５２ｈが枠構成部材４６の側面部４６ｄおよび枠構成部材４７底面部４７ａが交叉する角部４７ｖ，４７ｗに当接し、かつ側面部４６ｄおよび底面部４７ａのいずれに対しても斜めとなる形で固定されている。したがって、係止バネ５１ｇ，５２ｇは、その根元部５１ｈ，５２ｈが角部４７ｖ，４７ｗに当接する形で固定されているため、支軸５１，５２を貫通孔４７ｈ，４７ｍに挿入することで係止バネ５１ｇ，５２ｇが撓み、係止バネ５１ｇ，５２ｇに負荷がかかった場合でも、その負荷を角部４７ｖ，４７ｗが受け止めることによって、係止バネ５１ｇ，５２ｇがその負荷によって位置ずれすることが防止される。
【０１２７】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、係止バネ５１ｇ，５２ｇは、係止バネ５１ｇ，５２ｇの支軸５１，５２の挿入方向への移動を拘束するワッシャ５１ｊ，５２ｊとカラーを介してネジ５１ｋ，５２ｋによって枠構成部材４７に設置され、ネジ５１ｋ，５２ｋにより固定されたカラーは、係止バネ５１ｇ，５２ｇの２つの脚部５１ｉ，５１ｉ，５２ｉ，５２ｉの間に挟まれている。したがって、ネジ５１ｋ，５２ｋにより固定されたカラーが、Ｕ字の開口部の閉方向へ付勢される脚部５１ｉ，５１ｉ，５２ｉ，５２ｉを受け止めることにより、Ｕ字の形状を維持することが可能となる。また、ワッシャ５１ｊ，５２ｊの存在により、支軸５１，５２の挿入によって、係止バネ５１ｇ，５２ｇが支軸５１，５２の挿入方向への位置ずれすることを防止することができる。また、支軸５１，５２の突き当たり部５１ｂ，５２ｂの存在により、支軸５１，５２が軸方向へ抜けることを防止することができる。
【０１２８】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、支軸５１，５２の後端（車輪ロック装置３の先端側）には、工具５６の雄ネジ部５６ａが反時計回りの回転をすることによって螺入可能な雌ネジ部５１ａ，５２ａが形成されている。したがって、特殊な工具５６を所持している車輪ロック装置３の管理者のみが、当該工具５６を支軸５１，５２に形成された雌ネジ部５１ａ，５２ａに差し込むことによって、支軸５１，５２を車輪ロック装置３から引き抜くことが可能となる。そのため、反時計回りでねじ込まれるという特殊な工具５６を所有していない一般の人には車輪１０１の拘束を解除できないため、不正脱出（ただ逃げ）や自転車等の盗難を防止することができる。
【０１２９】
また、この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、雌ネジ部５１ａ，５２ａは、車輪ロック装置３を囲むハウジング４１の外部から工具５６が差し込まれ係合可能となるようにハウジング４１に設けられた切り欠き孔４１ｈと対向する位置に配置されるものである。したがって、車輪ロック装置３をハウジング４１により囲み、駐輪システムの一部として配設した場合でも、ハウジング４１の外部から支軸５１，５２を車輪ロック装置３に対して押し込みおよび引き抜きすることが可能となる。
また、雌ネジ部５１ａ，５２ａがハウジング４１の奥まった所にあるため、一般の人には見難く、触わり難いものとなり不正に支軸５１，５２を引き抜かれることを防止できることとなる。また、このようにハウジング４１の外部から、支軸５１，５２を引き抜くことが可能なため、ロックアーム５３，５４が車輪１０１を拘束した状態で、車輪ロック装置３が故障し、車輪１０１を車輪レール２１または３１から外せなくなった場合でも、支軸５１，５２を引き抜くという簡単な動作で拘束を解除し、車輪ロック装置３または当該装置の故障部分をハウジング４１から取り出すことが可能となる。
【０１３０】
また、この実施の形態に係る駐輪システムでは、低ラックユニット１および高ラックユニット２に駐車された自転車を施錠し、かつ、駐車料金の支払いに応じてそれを開錠することができる。また、この実施の形態に係る駐輪システムは、低ラックユニット１および高ラックユニット２への自転車の駐車を管理することができる。
【０１３１】
特に、この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、車輪１０１をロックするロックアーム５３，５４と、通電により出力軸６２ｂを回転するモータ６２と、出力軸６２ｂとともに回転する偏心カム６１と、ロックアーム５３，５４に形成されて偏心カム６１が挿入される長孔５３ｄ，５４ｄと、を有するものである。そのため、この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、モータ６２の出力軸６２ｂの回転によって偏心カム６１を回転させ、偏心カム６１の回転に伴う変位によって偏心カム６１が挿入されるロックアーム５３，５４を揺動させることができる。したがって、通電によって出力軸６２ｂを回転させることができる単純なモータ６２および単純な機構を使用して、両ロックアーム５３，５４を開閉することができる。
【０１３２】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、強行脱出しようとすると、ロックアーム５３，５４が閉じる方向に動くため、強行脱出を防止できる。また強行脱出が試みられたときには、偏心カム６１がロックアーム５３，５４から離れるため、ロックアーム５３，５４を駆動する機構の損傷を防止することができる。なお、モータ６２は、両方向回転可能なモータとしている。これは、ロックアーム５３，５４が空気バルブ等に当たり、最後まで揺動できない場合に備えるものである。すなわち、ロックアーム５３，５４を閉めるときに、空気バルブやスポークに取り付けた反射板などの異物にロックアーム５３，５４が当たったとき、ずれて載せた車輪１０１に当たったとき、および異形リムに当たった時などには、モータ６２は、行ける所まで回転し、その位置でロックする。その後、ロックアーム５３，５４を開く時には、モータ６２は逆回転する。この動作によって、異形リムなどに対応できることとなる。このように、所定時間、モータ６２に通電しても閉位置検出センサ６５が検知しない状態、すなわち、ロックアーム５３，５４が最後まで閉めきれない状態があっても、相手側を傷つけることなく、また駆動源側にも余分な負荷がかからないこととなると共に、確実なロックが得られることとなる。
【０１３３】
また、偏心カム６１が、円柱形状の外周部の上端においてロックアーム５３，５４と接し、ロックアーム５３，５４によって車輪１０１をロックしている状態においては、図１０および図１３に示すように、ロックアーム５３，５４と偏心カム６１とが接する位置と、偏心カム６１の回転中心とが略一直線上に位置するものである。このため、ロックアーム５３，５４によって車輪１０１をロックしている状態において、このロックアーム５３やロックアーム５４を開こうとした場合、この開く力によって偏心カム６１に作用させる力は、ほぼそれらの接点から偏心カム６１の回転中心に向かった方向の力となる。したがって、ロックアーム５３やロックアーム５４を開こうとする力が偏心カム６１に作用する力は、偏心カム６１を回転させる方向の分力をほとんど生じない。しかも、ロックアーム５３，５４は互いに反対方向に動くため、偏心カム６１に働く回転力も互いに反対方向となる。その結果、ロックアーム５３，５４によって車輪１０１をロックしている状態において、このロックアーム５３，５４を開こうとしても、偏心カム６１が回転し難いため、ロックアーム５３，５４による車輪１０１のロック状態を維持することができる。
【０１３４】
しかも、この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、出力軸６２ｂと偏心カム６１との間に、出力軸６２ｂの回転数よりも偏心カム６１の回転数が低くなるように減速する減速ユニット６３が設けられている。このため、偏心カム６１を回転させる力は、減速ユニット６３によって増速されてモータ６２の出力軸６２ｂに作用する。したがって、ロータとステータとの間に働くコギングトルクの抵抗力が極めて大きくなり、モータ６２に通電がなされていない状態であっても、両ロックアーム５３，５４を開く方向に力を加えたとしても両ロックアーム５３，５４はほとんど動かない。このため、偏心カム６１に伝わる力も小さくなり、偏心カム６１は回動しにくくなる。その結果、モータ６２として小型で低出力のものを利用しつつ、ロックアーム５３やロックアーム５４による車輪１０１のロック状態を維持することができる。
【０１３５】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、ロックアーム５４とロックアーム５３とは逆回りに揺動する。これにより、ロックアーム５３だけを揺動させて開く場合に比べて、略二倍の開き角を確保することができる。逆にいえば、たとえば偏心カム６１を小径化してロックアーム５３，５４の揺動させる角度を略半分にしたとしても、ロックアーム５３，５４の一方だけを揺動させて開く場合と同じ開き角を確保することができる。これにより、車輪ロック装置３を小型軽量にすることができる。
【０１３６】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、駐車する車輪１０１により押し下げられるペダル７１と、ペダル７１が押し下げられることで変位する検出板７２と、ペダル７１が押し下げられた状態での検出板７２を検出する押下検出センサ７５と、検出板７２が押下検出センサ７５の位置方向に力を付勢する巻バネ７４と、を有する。このため、ペダル７１が押し下げられたことを、つまり車両の車輪１０１がロック可能な正しい位置にあることを押下検出センサ７５で検出することができる。そして、この押下検出センサ７５の検出信号に基づいてモータ６２を制御し、車輪１０１をロックすることができる。また、巻バネ７４の他端を枠構成部材４６に設けた穴４６ｒに引っかけるという簡単な構成で検出軸７３を回転させ、検出板７２を回動させている。
【０１３７】
以上の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、回転方向が両方向となるモータ６２、すなわち、偏心カム６１が行ける所まで回転し、その位置でロックし、その後、逆回転するモータ６２を使用したが、一方向回転となるモータを使用したり、減速出力軸６３ｂまたは偏心カム６１の外周の一部に突出部を設け、その突出部が枠部材４５などに配設されている突き当たり部に突き当たることで、その回転が停止させられ、以降逆方向に回転することとなる両方向回転モータとしても良い。
【０１３８】
また、上述の実施の形態では、支軸５１，５２は押し込みや引き抜きによって着脱可能としたが、ねじ込みによって着脱可能としても良い。また、支軸５１，５２側に雌ネジ部５１ａ，５２ａを設けたが支軸５１，５２に雄ネジ部を設け、工具５６に雌ネジを設けるようにしても良い。
【０１３９】
また、上述の実施の形態では、工具５６を反時計方向に回転させることで支軸５１，５２と係合させるものとしたが、時計方向に回転させることで係合するものとしても良い。また、工具５６と支軸５１，５２との係合をねじ係合としたが、嵌め合いで係合する他、他の結合方法で両者を係合させるようにしても良い。さらに、支軸５１，５２のいずれか一方のみを着脱可能とする構成としても良い。
【０１４０】
上述の実施の形態では、車輪ロック装置３は、ロックアーム５３，５４で車輪１０１を挟み込むことで車輪１０１をロックしているが、ロックアーム５３，５４の一方のみで車輪１０１を引っ掛けることで車輪１０１をロックするようにしてもよい。また、偏心カム６１の回転でロックアーム５３，５４を揺動させているが、その回転をモータ６２ではなく、従来のようにソレノイド機構を利用して回転させるようにしてもよい。また、ロックアーム５３，５４それぞれを、ソレノイド機構で揺動させるようにしてもよい。また、車輪１０１の重さや動きでロックアーム５３，５４を回転させ、ソレノイド機構で固定する構造としても良い。また、偏心カム６１ではなく、他の形状のカムとしても良い。さらに、カムが挿入される孔は、長孔５３ｄ，５４ｄとするのではなく、片側が開いた切り欠き孔などとしても良い。
【０１４１】
また、ロックアーム５３，５４の配置を、先端側の側板５３ｂを最も先端に配置し、次に、先端側の側板５４ｂを配置し、その次に後端側の側板５３ｂを配置し、そして、最も後端側に、後の側板５４ｂがくるように配置しているが、ロックアーム５３，５４の配置は、他の関係となるように配置しても良い。たとえば、ロックアーム５４の前側の側板５４ｂが最も先端側となるようにしたりしても良い。また、ロックアーム５３，５４は、それぞれ１部材からなるもので構成したり、Ｃ字状の形状のもとしたり等、種々変更したものを採用することができる。
【０１４２】
上述の実施の形態では、車輪１０１の下側に車輪ロック装置３を配設している。この他にもたとえば、車輪１０１の前方などに車輪ロック装置３を配設するようにしてもよい。また、自転車の前輪ではなく、後輪に対して車輪ロック装置３を配置するようにしてもよい。また、低ラックユニット１のみを複数並べて設置したり、高ラックユニット２のみを複数並べて設置したりしてもよい。
【０１４３】
上述の実施の形態では、係止バネ５１ｇ，５２ｇを２つの脚部５１ｉ，５２ｉを有するＵ字型の形状としているが、これに限ることなく、脚部を１つのみ有する巻バネとしたり、脚部のみを有する線状の弾性部材を２つ平行に並べることで１つの係止ばねを構成したりしても良い。
【０１４４】
上述の実施の形態では、係止バネ５１ｇ，５２ｇは、枠構成部材４７の後端側に配置されているが、これに限ることなく、枠構成部材４７の先端側に配置するようにしても良いし、枠構成部材４６の先端側または後端側に配置するようにしても良い。このようにした場合、支軸５１，５２をそれぞれの場合に対応させて形成する必要がある。
【０１４５】
上述の実施の形態では、支軸５１，５２には、溝部５１ｄ，５２ｄが全周に渡って形成されているが、全周ではなく周の一部に形成したり、溝部５１を全く形成しないようにしてもよい。このようにした場合でも、突き当たり部５１ｂの存在によって、支軸５１，５２の位置決めはなされることとなる。また、溝部を全く形成しないようにした場合、係止バネ５１ｇ，５２ｇが溝部５１ｄ，５２ｄに嵌まり込まないため、手によっても支軸５１，５２を引き抜くことが可能となる。
【０１４６】
上述の実施の形態では、ハウジング４１には、切り欠き孔４１ｈが形成されているが、切り欠き孔４１ｈを形成する代わりに、貫通孔４６ｇ，４６ｈと対向する位置に２つの差し込み穴を形成して、支軸５１，５２がハウジング４１の側面部４１ｂを通過して、押し込みおよび引き抜き可能となるようにしても良い。また、その場合、差し込み穴の径を突き当たり部５１ｂ，５２ｂの径より小径として、突き当たり部５１ｂ，５２ｂを側面部４１ｂに当接させるようにして、支軸５１，５２の位置決めを行うようにしても良い。このようにした場合、支軸５１，５２をそれぞれの場合に対応させて形成する必要がある。
【０１４７】
なお、突き当たり部５１ｂ，５２ｂから支軸５１，５２の後端までの距離Ｓ（図５参照）は、人の指で十分にその部分をつかめないほどの長さとしている。具体的には０〜１５ｍｍとするのが好ましく、０〜１０ｍｍとするのがさらに好ましい。また、雌ネジ部５１ａ，５２ａを有さない支軸５１，５２としたり、突き当たり部５１ｂ，５２ｂを有さない支軸５１，５２としても良い。
【０１４８】
また、上述の実施の形態では、料金の支払いに応じてロックを開錠している。この他にもたとえば、マンションなどの住居家屋にあっては、暗証番号の入力や、キー操作などに応じてロックを開錠するように構成してもよい。また、一定時間は無料にして、一定時間経過後を有料としたり、料金の支払いの代わりにプリペイドカードなどの磁気カードを挿入することで清算されるようにしてもよい。
【０１４９】
上述の実施の形態では、車輪ロック装置３は、車輪レール２１，３１とともに用いられている。この他にもたとえば、車輪ロック装置３を単体で床面や路面に配設するようにしてもよい。このように車輪ロック装置３を単体で使用する場合には、ハウジング４１の上面部４１ａの上に連結アタッチメント部材を配設して、この連結アタッチメント部材でペダル７１を回転可能に軸支すればよい。また、車輪レール２１，３１と、後架台５や前架台６との交差角度は、上述の実施の形態のように４５度とするのではなく、他の角度、たとえば９０度としてもよい。
【０１５０】
さらに、上述の実施の形態では、二輪自転車の車輪１０１をロックする場合を例に説明している。この他にもたとえば、車輪ロック装置３および駐輪システムは、一輪車、車椅子、スーパーやゴルフ場のカート、自動二輪車、その他の車両の車輪をロックするために用いることができる。
【０１５１】
また、上述の実施の形態では、集金ユニット４は、自転車の車輪１０１をロックする複数の車輪ロック装置３の料金を清算している。この他にもたとえば、集金ユニット４は、自転車の車輪１０１をロックする複数の車輪ロック装置３と、自動車をロックする他の車輪ロック装置の料金を清算するようにしてもよい。さらに他にもたとえば、複数の車輪ロック装置３に対して、複数の集金ユニット４を設けてもよい。特に、このように複数の集金ユニット４で複数の車輪ロック装置３を管理する場合、各車輪ロック装置３の清算がその複数の集金ユニット４のどれであっても清算を可能とすることで、複数の出入口を有する駐輪場などにおいて好適に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明の車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法は、自転車、車椅子、原動機付き自転車、二輪自動車などの車両の車輪をロックするために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る駐輪システムを示す斜視図である。
【図２】図１中の車輪ロック装置の外側に現れる部材を示す分解斜視図である。
【図３】図１中の車輪ロック装置の枠部材の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、図１中の車輪ロック装置の枠部材の内部に配置される部材を示す分解斜視図である。
【図５】図１中の車輪ロック装置において、支軸を差し込む前の支軸と係止バネの状態を示す図であり、（Ａ）は、係止バネが取り付けられた垂直部を後端側から見た図であり、（Ｂ）は、枠部材を側面から透視した状態で見た図である。
【図６】図１中の車輪ロック装置において、支軸を垂直部に差し込んでいる途中の支軸と係止バネの状態を示す図であり（Ａ）は、係止バネが取り付けられた垂直部を後端側から見た図であり、（Ｂ）は、枠部材を側面から透視した状態で見た図である。
【図７】図１中の車輪ロック装置において、支軸を垂直部に差し込み完了後の支軸と係止バネの状態を示す図であり（Ａ）は、係止バネが取り付けられた垂直部を後端側から見た図であり、（Ｂ）は、枠部材を側面から透視した状態で見た図である。
【図８】図１中の車輪ロック装置の車輪レールへの取り付け状態を示す部分断面図である。
【図９】図１中の車輪ロック装置の先端側から一部透視した状態で見て、かつ要部のみを示した図で、ロックアームが開放状態となっている図である。
【図１０】図１中の車輪ロック装置の先端側から一部透視した状態で見て、かつ要部のみを示した図で、ロックアームが閉じた状態となっている図である。
【図１１】図１中の集金ユニットおよび駐輪システムの制御系を示すブロック図である。
【図１２】自転車の車輪を車輪レールに載せた状態を示す図である。
【図１３】強行脱出されようとするときの車輪ロック装置の最初の状態を示す図で、先端側から一部を透視した状態で示す図である。
【図１４】強行脱出されようとするときに力が加わった後の車輪ロック装置の状態を示す図で、先端側から一部を透視した状態で示す図である。
【図１５】車輪ロック装置から支軸を引き抜く場合、支軸に工具を取り付ける操作を示す図である。
【図１６】車輪ロック装置から支軸を引き抜く操作を示す図である。
【図１７】車輪ロック装置から一方の支軸を引き抜いた状態を先端側から一部を透視した図である。
【図１８】車輪ロック装置から２つの支軸を引き抜いた状態を先端側から一部を透視した図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１  低ラックユニット
２  高ラックユニット
３  車輪ロック装置
４  集金ユニット
２１，３１  車輪レール
４１  ハウジング
４１ｈ  切り欠き孔（差し込み穴）
４６ｂ，４７ｂ  垂直部
４６ｄ  側面部
４７ａ  底面部
４７ｖ，４７ｗ  角部
５１，５２  支軸（支点用の支軸）
５１ａ，５２ａ  雌ネジ部
５１ｄ，５２ｄ  係合溝
５１ｇ，５２ｇ  係止バネ
５１ｈ，５２ｈ  根元部
５１ｉ，５２ｉ  脚部
５１ｋ、５２ｋ  ネジ
５３，５４  ロックアーム
５３ｄ，５４ｄ  長孔（孔）
５６  工具
５６ａ  雄ネジ部
６１  偏心カム（伝動部材の一部）
６２  モータ(駆動源)
６２ｂ  出力軸
６３  減速ユニット(伝動部材の一部)
１０１  車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2006137311.tif 000014
【図１３】
2006137311.tif 000015
【図１４】
2006137311.tif 000016
【図１５】
2006137311.tif 000017
【図１６】
2006137311.tif 000018
【図１７】
2006137311.tif 000019
【図１８】
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